Похмурий квітень 2022-го. Львів. Дощ. Після дистанційних занять ідемо з Андрієм Утєвським парком Погулянка, що поблизу гуртожитків. Тяжкі думки про війну, Харків, непевні сьогодення та майбутнє, долю унікальної колекції безхребетних кафедри зоології та екології тварин Каразінського університету, яку вдалося вивезти на тимчасове зберігання до Львівського національного університету імені Івана Франка.
Та попри все очі мимоволі відстежують щось незвичайне, що не може пропустити зоолог. Раптом бачу: попереду, приблизно за п’ять метрів, доріжку переповзає досить великий черв’як, приблизно 10 сантиметрів завдовжки. Думки моментально змінили свій напрям і зміст. Що це за черв’як? Дощовий? Ні, тіло характерно вигинається — так може рухатися лише п’явка, що має два присоски, якими вона по черзі присмоктується до твердої поверхні. Наземна п’явка? В Україні ніколи не знаходили наземних п’явок. На них особливо багата південно-східна Азія. У Європі відомо кілька видів. Одного з них я бачив майже за таких самих обставин у Словенії — то була хижа, отже некровосисна, Haemopis elegans. За мить тримаю п’явку в руках — бачу характерну зелену спину й чорне черево. Так, це ознаки того виду, що я бачив поблизу Люблянського університету. Тож інших варіантів немає — доведеться взяти п’явку з собою, щоб ретельно її дослідити і впевнитися, що перше припущення про її видову належність було правильним.
Сергій і Андрій Утєвські під час стажування в Люблянському університеті
Напевно, багато хто стикався зі звичайною в наших краях великою псевдокінською п’явкою Haemopis sanguisuga1. Чорний черв’як, схожий на кровосисну медичну п’явку, коли плаває біля берега, може налякати тих, хто купається в річці або озері. Однак велика псевдокінська п’явка відрізняється за забарвленням від наших медичних п’явок і, найголовніше, байдужа до людської крові, бо живиться безхребетними або навіть пуголовками — засмоктує їх своєю м’язистою глоткою. Іноді Haemopis sanguisuga може виповзти на суходіл, щоб полювати на дощових черв’яків або відкласти у вологий ґрунт свої кокони з кількома заплідненими яйцями.
Велика псевдокінська п’явка не наважується напасти на таку велику здобич, як озерна жаба, але може легко впоратися з пуголовком.
Цей вид описав засновник сучасної класифікації тварин Карл Лінней у 1758 році2 та дав їй латинську назву, що не відповідає способу життя псевдокінських п’явок, — sanguisuga, тобто та, що ссе кров, хоча насправді вона є справжнім хижаком, а не ектопаразитом-кровососом. Зараз італійці називають цим словом будь-яку п’явку. Згодом виявилося, що гемопіси мають між собою значні відмінності в забарвленні. Це помітив видатний французький зоолог Альфред Мокен-Тандон, який у 1846 році виділив різновид великої псевдокінської п’явки — Haemopis sanguisuga var. elegans3. Останнє слово значить «елегантна» або «гарна». Таку назву можна пояснити яскравими забарвленням, характерним для цих тварин.
Карл Лінней та Альфред Мокен-Тандон
Про «елегантний» різновид великої псевдокінської п’явки не згадували довгі 142 роки. Зрештою, на нього натрапив німецький знавець п’явок Клеменс Ґроссер, який після дослідження забарвлення та інших ознак цих п’явок у 2004 році підвищив їхній систематичний статус до виду4. Тобто тепер їх слід називати, як справжній вид, а не різновид, двома словами: Haemopis elegans. У класифікаційній ієрархії вони мають той самий ранг, що їхній родич Haemopis sanguisuga, і навіть вид, до якого належать сучасні люди, — Homo sapiens. Важливою екологічною ознакою елегантних псевдокінських п’явок є їхня схильність більше часу проводити на суходолі порівняно з великими псевдокінськими п’явками, що підтверджується нашою знахідкою елеганса на доріжці в парку.
Згодом повідомлення про Haemopis elegans стали з’являтися з центральної та західної Європи: Німеччини, Австрії, Швейцарії, Чехії, Словенії, Італії, Франції. Однак повна картина його поширення залишалася неясною: як далеко на південь і схід простягається ареал елегансів? Які фактори обмежують поширення цього виду?
Ось про що я думав дорогою до гуртожитку. Там ми сфотографували п’явку з Погулянки. На отриманих світлинах (див. нижче) чітко помітні зелена спинна і чорна черевна сторони. По спині розкидані чорні плями і крапки. Певні сумніви виникли стосовно візерунка на спині. Клеменс намалював чіткі вісімкоподібні фігури у своєму описі 2004 року. Але ми мали лише один екземпляр і не могли бути впевненими в межах мінливості цієї ознаки у львівській популяції. На щастя, наш колега Олександр Зіненко знайшов у тому самому парку ще одну особину Haemopis elegans, коли спостерігав там за трав’яними жабами. Крім того, я надіслав світлини французькому натуралісту Бенуа Лекаплену, який нещодавно знайшов елегансів у своїй країні5. Тепер стало зрозумілим, що візерунок варіює і не завжди збігається з малюнком Клеменса.
Елегантна псевдокінська п’явка з парку Погулянка у Львові
Тож щоб розвіяти сумніви і бути впевненим у визначенні, слід провести додаткові дослідження та порівняння. Разом з Андрієм ми вирішили з’ясувати, які гемопіси живуть східніше, у Вінницькій області. У невеличкій річці Дьогтянець просто у Вінниці ми знайшли гемопісів, які значно відрізнялися за забарвленням від львівських екземплярів і мали ознаки великих псевдокінських п’явок.
Французький натураліст і знавець п’явок Бенуа Лекаплен
Щоб отримати додаткові дані щодо систематичної належності тварин, сучасні зоологи застосовують молекулярні методи. Найпоширенішим підходом є застосування послідовності ДНК субодиниці І мітохондріального гена цитохром-c-оксидази, який відповідає за клітинне дихання. Цей ген мають усі еукаріотичні організми, клітини яких містять мітохондрії. Він достатньо варіабельний для того, щоб порівнюючи послідовності з різних організмів із базами даних, можна було ідентифікувати екземпляри до рівня виду. Цей метод називають ДНК-баркодингом. Він дозволяє визначати види навіть без експертних знань із певної групи тварин, за екземплярами, що не зберегли характерні морфологічні ознаки, чи навіть за рештками або за ДНК, що збереглася в середовищі, наприклад, розчинена у воді. Це дає можливість значно швидше і точніше оцінювати стан і динаміку природних екосистем.
Олександр Зіненко пояснює методологію ДНК-баркодингу
Ми надіслали шматочки тканин гемопісів з України і Франції (від Бенуа) моїй аспірантці Марії Шрестсі, яка проходила стажування за програмою ERASMUS+ у Люблянському університеті в Словенії. На той час наша лабораторія не працювала, тому ми сподівалися, що Марія зможе швидко отримати необхідні послідовності ДНК. Так і сталося.
Марія Шрестха під час стажування в Люблянському університеті
У Харкові нашими знахідками зацікавилися студенти біологічного факультету Каразінського університету Марія Сидорова й Олександр Сурма. Ми навчили їх методів дослідження зовнішньоморфологічних і анатомічних ознак п’явок. Вони розітнули одного з елегансів і велику псевдокінську п’явку з Вінниці. Річ у тім, що яскраве забарвлення елегансів з часом зникає внаслідок зберігання зразків у етиловому спирті. Тому слід добре розібратися в анатомії цих тварин, щоби мати можливість визначати знебарвлені екземпляри. І відмінності між елегантними та великими псевдокінськими п’явками знайшлися! Зауважу, що науковці мають безпристрасно досліджувати природу, щоби зрозуміти приховані закономірності. У багатьох безхребетних найбільше систематично важливих ознак міститься в статевій системі. Особливо це стосується п’явок, що є гермафродитами, тобто в одному організмі в них поєднані як чоловічі, так і жіночі статеві системи. Виявилося, що елеганси мають значно коротші статевий орган і піхву порівняно зі спорідненою великою псевдокінською п’явкою. Тепер ми зможемо визначати навіть екземпляри, що втратили характерне забарвлення через довге зберігання у фіксаторах. Ба більше, різниця в будові статевих органів свідчить: якщо навіть елегантна і велика псевдокінська п’явки десь зустрінуться, парування між ними буде неможливим. Біологи називають це репродуктивною ізоляцією, що є головним критерієм виду згідно з біологічною концепцією виду, яку запропонував один із засновників сучасної еволюційної біології Ернст Майр6.
Олександр Сурма, Марія Сидорова і Сергій Утєвський (на передньому плані) у лабораторії молекулярної філогенетики та еволюції кафедри зоології та екології тварин біологічного факультету Каразінського університету. Джерело
Марія Сидорова й Олександр Сурма також захопилися сучасними методами досліджень молекулярної еволюції і філогенетичним аналізом. Вони вибрали відповідні курси, які ми з Олександром Зіненком запропонували нашим студентам. Марія й Олександр побудували філогенетичне дерево та мережу гаплотипів (так називають алелі мітохондріальної ДНК), які відображають хід еволюції послідовностей цитохром-c-оксидази у гемопісів. Молекулярні методи підтвердили наше визначення п’явок зі Львова, яке ґрунтувалося на морфологічних ознаках. Філогенетичне дерево показало, що українські елеганси та великі псевдокінські п’явки належать до різних видів. Виявилося, що Haemopis elegans складається з популяцій, між якими не спостерігається потік генів. Тобто вони довгий час еволюціонують окремо, імовірно, через географічну ізоляцію гірськими хребтами або посушливими ландшафтами.
Філогенетичне дерево псевдокінських п’явок підтверджує, що Haemopis sanguisuga та Haemopis elegans є різними видами
Як пояснити, чому у Вінниці й у Харкові елегансів немає, а у Львові та далі на захід аж до півдня Британії вони співіснують з великими псевдокінськими п’явками? Чи є тут якась закономірність? Ми звернулися по допомогу до нашого колеги, еколога Андрія Атемасова. Він змоделював потенційний ареал Haemopis elegans відповідно до сучасних кліматичних параметрів.
Андрій Атемасов
Ані Південна Європа, ані території на схід від Львівської області не є придатними для існування цього виду. Отже, коли ми їдемо поїздом з Харкова на захід, десь поблизу Львова перетинаємо невидиму межу, яку не здатні перетнути елегантні гемопіси. Ці вибагливі тварини не витримують надто континентального або сухого клімату, бо потребують вологих наземних оселищ, де вони зможуть вільно повзати між невеликими річками і струмками та зариватися у вологий ґрунт, щоб відкласти там свої кокони.
Поширення елегантних псевдокінських п’явок. А. Передбачувана ймовірність існування придатних оселищ елегантної псевдокінської п’явки (темно-коричневий колір відповідає найбільшим значенням імовірності). B. Потенційне поширення виду.
Наші знання про фауну України поповнилися ще одним видом — Haemopis elegans. Саме в Україні проходить східна межа його ареалу, яка відповідає розподілу важливих кліматичних характеристик в Європі. Тепер ми маємо чітко визначитися з українською назвою цього виду, яку зможемо застосовувати разом із формальним латинським найменуванням. Видатний зоолог-еволюціоніст Єфим Лукін ще в 1962 році запропонував українські назви для всіх видів п’явок, які живуть в Україні1. На той час ніхто не знав, що Haemopis elegans трапляється в Україні. Її родича, Haemopis sanguisuga, Лукін запропонував називати великою псевдокінською п’явкою, або п’явицею великою. Дещо схожа на неї справжня кінська п’явка належить до іншого роду і є кровососом. Ми пропонуємо називати Haemopis elegans елегантною псевдокінською п’явкою, або елегантною п’явицею. Ці назви можна вживати в шкільних підручниках і популярній літературі.
Професор Єфим Лукін. Джерело
Очевидно, що подальші зміни клімату, зменшення вологості ґрунту, пересихання струмків та інших невеликих водойм загрожують нашій елегантній псевдокінській п’явці. Її чисельність може знижуватися, а ареал скорочуватися. Цей вид є хорошим кандидатом на індикатора кліматичних змін і характерних вологих оселищ, які є домівкою для багатьох видів тварин. Тому дослідження елегантної п’явиці мають тривати, а її оселища слід захищати від руйнування.
Це лише невеликий шматочок повсякденної роботи українських зоологів. Я навів його як приклад, щоб показати, яку давню традицію має сучасна зоологія та які новітні методи і підходи вона застосовує для дослідження природи, щоби краще її зрозуміти та зберегти.
Нашу наукову статтю про першу знахідку елегантної псевдокінської п’явки в Україні опубліковано. Її можна знайти за цим посиланням.
